JPS5835248B2 - タイトコイルの焼鈍方法 - Google Patents
タイトコイルの焼鈍方法Info
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- JPS5835248B2 JPS5835248B2 JP8625177A JP8625177A JPS5835248B2 JP S5835248 B2 JPS5835248 B2 JP S5835248B2 JP 8625177 A JP8625177 A JP 8625177A JP 8625177 A JP8625177 A JP 8625177A JP S5835248 B2 JPS5835248 B2 JP S5835248B2
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- coils
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- furnace
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- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、タイトコイルの焼鈍方法、更に詳しくは、バ
ッチ型焼鈍炉で種々のサイズのタイトコイルを焼鈍する
に際し、炉ｌこ装入されるコイル構成を合理的に設定し
、高生産性のもとに安定した品質を得るための焼鈍方法
に関する。
ッチ型焼鈍炉で種々のサイズのタイトコイルを焼鈍する
に際し、炉ｌこ装入されるコイル構成を合理的に設定し
、高生産性のもとに安定した品質を得るための焼鈍方法
に関する。
複数個のタイトコイルを一度に焼鈍炉に入れて焼鈍を行
う場合、コイルの用途や材質によって規定される焼鈍条
件（焼鈍温度、均熱時間等）の同じコイルを選択する必
要のあることは言うまでもないが、それに加えて各コイ
ルに同一のヒートパターンを与える必要があるため、更
にコイルサイズの同じものをグルーピングした上で炉に
装入しなければならないという条件が加重される。
う場合、コイルの用途や材質によって規定される焼鈍条
件（焼鈍温度、均熱時間等）の同じコイルを選択する必
要のあることは言うまでもないが、それに加えて各コイ
ルに同一のヒートパターンを与える必要があるため、更
にコイルサイズの同じものをグルーピングした上で炉に
装入しなければならないという条件が加重される。
従来の焼鈍の多くは、ベル型焼鈍炉を用いて行なわれ、
一度に装入されるコイル数は２〜３個と少ないので、コ
イルの選択、グルーピングにそれほどの困難は無く、ま
た温度制御も比較的容易であり特別の問題はないが、多
数のコイルが一括して装入されるバッチ型焼鈍炉を用い
る場合には、用途やサイズが多岐にわたる多数のコイル
の中から、用途・材質を同じくし、しかもコイルサイズ
の同じものを選択し、グルーピングすることは実際上極
めて困難である。
一度に装入されるコイル数は２〜３個と少ないので、コ
イルの選択、グルーピングにそれほどの困難は無く、ま
た温度制御も比較的容易であり特別の問題はないが、多
数のコイルが一括して装入されるバッチ型焼鈍炉を用い
る場合には、用途やサイズが多岐にわたる多数のコイル
の中から、用途・材質を同じくし、しかもコイルサイズ
の同じものを選択し、グルーピングすることは実際上極
めて困難である。
もし、グルーピングが適切でないと、焼鈍温度ムラによ
る品質のバラツキや在炉時間の不必要な増大による生産
性の大幅な低下を招くことにもなる。
る品質のバラツキや在炉時間の不必要な増大による生産
性の大幅な低下を招くことにもなる。
すなわち、バッチ型焼鈍炉によるコイルの焼鈍は、第１
図に示されるように、炉１内に複数のコイル２が装入さ
れ、燃料一定の条件下に昇温され、炉天３の温度がある
一定値ｌこ達したら、該炉天温度を一定値に保つように
燃料のオン−オフ制御がなされ、次にベース４の温度が
ある一定値に達したら、そのベース温度を一定に保つよ
うをこオン−オフ制御され、その状態で所定の均熱時間
を経た後、冷却され、ついで炉外に取り出される。
図に示されるように、炉１内に複数のコイル２が装入さ
れ、燃料一定の条件下に昇温され、炉天３の温度がある
一定値ｌこ達したら、該炉天温度を一定値に保つように
燃料のオン−オフ制御がなされ、次にベース４の温度が
ある一定値に達したら、そのベース温度を一定に保つよ
うをこオン−オフ制御され、その状態で所定の均熱時間
を経た後、冷却され、ついで炉外に取り出される。
上記昇温および均熱期の温度制御は、通常−個所の炉天
およびベース温度の測定にもとづいてなされているため
、炉内の他所に位置するコイルは、サイズがある程度以
上具なると、予定温度・時間に大きな差異が生じ、品質
のバラツキ、所要時間の長期化という不都合をもたらす
。
およびベース温度の測定にもとづいてなされているため
、炉内の他所に位置するコイルは、サイズがある程度以
上具なると、予定温度・時間に大きな差異が生じ、品質
のバラツキ、所要時間の長期化という不都合をもたらす
。
本発明者等は、バッチ型炉を用いる焼鈍（こ伴う上述の
如き生産性・品質上の制約を克服すべく鋭意研究を重ね
た結果、コイルサイズを変数として成る一定の関数より
算出される値に基づいてコイルをグルーピングすること
により、最短の時間で所定の焼鈍を可能とする合理的な
コイル構成をなし得ることを見出し、本発明を完成する
に到った。
如き生産性・品質上の制約を克服すべく鋭意研究を重ね
た結果、コイルサイズを変数として成る一定の関数より
算出される値に基づいてコイルをグルーピングすること
により、最短の時間で所定の焼鈍を可能とする合理的な
コイル構成をなし得ることを見出し、本発明を完成する
に到った。
すなわち、本発明は、複数のタイトコイルをバッチ型焼
鈍炉で焼鈍するにあたり、タイトコイルをその材質・用
途等により規定される焼鈍温度および均熱時間（焼鈍温
度に保持される時間）にもとづいて区分けし、それぞれ
の区分けに属するコイルについて、Ｂ Ｖ■「］汗（但
し、Ｂ、ＤｏおよびＤｉはそれぞれタイトコイルの板幅
、外径および内径を意味する。
鈍炉で焼鈍するにあたり、タイトコイルをその材質・用
途等により規定される焼鈍温度および均熱時間（焼鈍温
度に保持される時間）にもとづいて区分けし、それぞれ
の区分けに属するコイルについて、Ｂ Ｖ■「］汗（但
し、Ｂ、ＤｏおよびＤｉはそれぞれタイトコイルの板幅
、外径および内径を意味する。
）で示される関数により、焼鈍温度に到達するに要する
時間（以下、「昇温時間」と称す。
時間（以下、「昇温時間」と称す。
）および焼鈍温度から炉外抽出温度まで冷却するに要す
る時間（以下、「冷却時間」と称す。
る時間（以下、「冷却時間」と称す。
）を算出し、該昇温時間、均熱時間および冷却時間の和
が最小となるようにコイルをグルーピングし、各群ごと
に一括して炉内に装入することにより、生産性の高い、
かつ品位の安定した焼鈍を可能としたものである。
が最小となるようにコイルをグルーピングし、各群ごと
に一括して炉内に装入することにより、生産性の高い、
かつ品位の安定した焼鈍を可能としたものである。
以下、本発明について詳しく説明する。
燃料一定の条件下に、コイルがある温度まで上昇するに
要する時間（τｈ）は下式で与えられる。
要する時間（τｈ）は下式で与えられる。
τｈ＝ｆ（Ｄｏ、Ｄｉ、ｔ、Ｂ、Ｔｉ、Ｑ、■）・・・
〔Ｉ〕〔式中、Ｄｏ：コイル外径、Ｄｉ＝ミニコイル、
ｔ：コイル板厚、Ｂ：コイル板幅、Ｔｉ：コイル内のあ
る位置における温度、■：チャージ重量（炉内装入コイ
ル全重量）、Ｑ：燃料投入量〕。
〔Ｉ〕〔式中、Ｄｏ：コイル外径、Ｄｉ＝ミニコイル、
ｔ：コイル板厚、Ｂ：コイル板幅、Ｔｉ：コイル内のあ
る位置における温度、■：チャージ重量（炉内装入コイ
ル全重量）、Ｑ：燃料投入量〕。
一方、加熱されたコイルを一定温度にまで冷却するに要
する時間（τ。
する時間（τ。
）は下式で与えられる。ｒｃ＝ｇ（ＤｏｔＤｉ、ｔ、Ｂ
、Ｔｓ、Ｔｆ、Ｖ）・・・（ＩＩ’Ｊ 〔式中、Ｔｓ：冷却開始時のコイル温度、Ｔｆ：冷却終
了時のコイル温度。
、Ｔｓ、Ｔｆ、Ｖ）・・・（ＩＩ’Ｊ 〔式中、Ｔｓ：冷却開始時のコイル温度、Ｔｆ：冷却終
了時のコイル温度。
〕。上記式（１，１および〔■〕０関数形が定まれば、
各コイルの昇温時間および冷却時間を予測することが可
能となり、それに基づいて焼鈍炉内で同時に処理すべき
コイルを選択し得ることになる。
各コイルの昇温時間および冷却時間を予測することが可
能となり、それに基づいて焼鈍炉内で同時に処理すべき
コイルを選択し得ることになる。
実際の炉における実測結果によれば、上記式〔Ｉ〕の関
数形は次の如く表わすことができる。
数形は次の如く表わすことができる。
τｈ”ｆｌ（Ｄｏ 、Ｄｉｓ ｔ 、 Ｂ）ｆ２（Ｔ
ｔ） ・・・（Ｉ［Ｉ）また ｆ１＝ＫＢＪ１「］汀 ・・・（■、）〔式中
、Ｋは定数。
ｔ） ・・・（Ｉ［Ｉ）また ｆ１＝ＫＢＪ１「］汀 ・・・（■、）〔式中
、Ｋは定数。
〕で表わされ、ｆ２（Ｔｉ）は第２図に示す如き形で表
わされる。
わされる。
第３図は、サイズの異なる４種のコイルを燃料一定のも
とに加熱したときの、一定温度（Ｔｉ）に達するまでの
時間（昇温時間τｈ）を実測し、８７１丁：「了に対し
プロットして示したグラフである。
とに加熱したときの、一定温度（Ｔｉ）に達するまでの
時間（昇温時間τｈ）を実測し、８７１丁：「了に対し
プロットして示したグラフである。
図中の直線ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはコイル温度（Ｔｉ
）がそれぞれ４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃
および６２０℃の場合を示す。
）がそれぞれ４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃
および６２０℃の場合を示す。
また４種の供試コイルサイズは、（イ）Ｄｏ１７２８ｍ
ｍ×Ｄｉ ５０８ｍｍＸＢ９２３ｍｍ（Ｂ□ゴ了手中１
０２）、（ｏ）Ｄｏ ２ ３ ７ ８ｍｍＸ Ｄｉ
５０ ８ｍｍＸ ８９１４ｍｍ（ＢＶ吊丁：下ｉ ：
１．２５ ）、（ハ）Ｄ。
ｍ×Ｄｉ ５０８ｍｍＸＢ９２３ｍｍ（Ｂ□ゴ了手中１
０２）、（ｏ）Ｄｏ ２ ３ ７ ８ｍｍＸ Ｄｉ
５０ ８ｍｍＸ ８９１４ｍｍ（ＢＶ吊丁：下ｉ ：
１．２５ ）、（ハ）Ｄ。
１７０８ｉｉＸＤｉ５０８ｉｍＸＢ１１８９１１！７１
！（ＢＤｏ−Ｄｉ中１．３０）、に）Ｄｏ２１８８ｍｍ
ＸＤｉ ５０ＢｍｍｘＢ１５００ｍｍ（ＢＶ酊璽不Ｔ土
１．９４）である。
！（ＢＤｏ−Ｄｉ中１．３０）、に）Ｄｏ２１８８ｍｍ
ＸＤｉ ５０ＢｍｍｘＢ１５００ｍｍ（ＢＶ酊璽不Ｔ土
１．９４）である。
同図から明らかなように、コイル温度（Ｔｉ）までの昇
温時間（τｈ）はτｈ＝ｆ２（Ｔｉ）ＢＶ■「１πの式
より算出し得ることが認められる。
温時間（τｈ）はτｈ＝ｆ２（Ｔｉ）ＢＶ■「１πの式
より算出し得ることが認められる。
一方、冷却時間（τ。
）については実測結果によれば次の如き関数形で与えら
れる。
れる。
ｒ。
＝ｇｌ（Ｄｏ、Ｄｉ 、 ｔ、Ｂ）ｇ２（Ｔｓ、Ｔｆ、
Ｄｏ、Ｄｉ、ｔ、Ｂ）・・・〔■〕 ｇｔ＝に２Ｂ Ｖ’Ｄｏ−Ｄｉ 十に４ ”
・（ＶＩ）Ｔｆ −ＴＡ ｇ２＝−ｌｎ 十に３ ・・・〔■〕５
−ＴＡ 〔各式中、Ｋ２． Ｋ４：定数、ＴＡ：定数、Ｔｓ：冷
却開始温度、Ｔｆ：冷却終了温度〕 上記式（Ｖｌ）は第４図のグラフに示すごとく表わされ
、また式〔■〕中のに３は第５図のグラフに示すごとく
表わされ、冷却時間（τ。
Ｄｏ、Ｄｉ、ｔ、Ｂ）・・・〔■〕 ｇｔ＝に２Ｂ Ｖ’Ｄｏ−Ｄｉ 十に４ ”
・（ＶＩ）Ｔｆ −ＴＡ ｇ２＝−ｌｎ 十に３ ・・・〔■〕５
−ＴＡ 〔各式中、Ｋ２． Ｋ４：定数、ＴＡ：定数、Ｔｓ：冷
却開始温度、Ｔｆ：冷却終了温度〕 上記式（Ｖｌ）は第４図のグラフに示すごとく表わされ
、また式〔■〕中のに３は第５図のグラフに示すごとく
表わされ、冷却時間（τ。
）はＢＶ百Ｔ１Ｙ−を含む関数によって求め得ることが
認められる。
認められる。
なお、以上の関数式においてＴｉはコイル内の最低温度
、ＴｓおよびＴｆとしてコイル内のＩ＆高温度が用いら
れる。
、ＴｓおよびＴｆとしてコイル内のＩ＆高温度が用いら
れる。
上述の如く、コイルの昇温時間（τｈ）および冷却時間
（τ。
（τ。
）の関数形が具体的に決まればコイルの選択が容易とな
る。
る。
すなわち、上記τｈおよびτ。
はＢＸ／Ｄｏ−Ｄｉを含む関数形によって算出されるの
で、各コイルについて算出されるＢＶ’ＤＯ−Ｄｉの値
に基づいてグルーピングすべきコイルを選択すればよい
ことになる。
で、各コイルについて算出されるＢＶ’ＤＯ−Ｄｉの値
に基づいてグルーピングすべきコイルを選択すればよい
ことになる。
実操業でコイル群をグルーピングする手順のフロチャー
トを第６図に示す。
トを第６図に示す。
（１）材質・用途によって決定される焼鈍温度、均熱時
間により区分けする。
間により区分けする。
（２）該区分けされた各群に属するそれぞれのコイルに
ついて所定の焼鈍温度に達する時間（τｈ）を前記式〔
■〕から算出し、その時間に均熱時間を加算する。
ついて所定の焼鈍温度に達する時間（τｈ）を前記式〔
■〕から算出し、その時間に均熱時間を加算する。
（３Ｘ２Ｊより得られた結果より第一次のグルーピング
を行う（４）各グループ内ｌこ加熱時間、均熱時間を決
定し、それぞれのコイルについて均熱終了時点でのコイ
ル温度を式（ＩＩ）に基づいて予測する。
を行う（４）各グループ内ｌこ加熱時間、均熱時間を決
定し、それぞれのコイルについて均熱終了時点でのコイ
ル温度を式（ＩＩ）に基づいて予測する。
（５）各グループ内での各コイルについて冷却時間を式
（Ｖ）より算出する。
（Ｖ）より算出する。
（６）加熱時間、均熱時間、冷却時間から各コイルの総
時間を計算し、（３）で作ったグルーピングに矛盾がな
いかどうかをチェックする。
時間を計算し、（３）で作ったグルーピングに矛盾がな
いかどうかをチェックする。
矛盾があればグルーピングに修正を加え（４）に戻る。
（７）上記で構成されたコイル群が配置的に炉に装入し
得るかどうかをチェックする。
得るかどうかをチェックする。
もしコイル装入が不可能な場合、コイル編成に修正を加
え（４）Ｉこ戻る。
え（４）Ｉこ戻る。
そして工程上、焼鈍を最優先すべきコイルがある場合は
、そのコイルを中心にして上記方法でコイル構成を行え
ば良い。
、そのコイルを中心にして上記方法でコイル構成を行え
ば良い。
次に本発明を実施例に基づき、さらに詳しく説明する。
実施例
第１表に示す１２個のコイルを３グループに分け、各コ
イルを焼鈍温度６１０℃、均熱時間２時間で焼鈍する。
イルを焼鈍温度６１０℃、均熱時間２時間で焼鈍する。
各コイルの加熱時間と均熱時間を計算し、グルーピング
した結果および各グループ毎の総時間を第２表に示す。
した結果および各グループ毎の総時間を第２表に示す。
比較例 １〜３
従来の３種の方法により実施した場合の結果を第２表１
こ示す。
こ示す。
比較例１ニゲループ毎の総重量をほぼ等しくして処理を
行なう 比較例２：コイルの重量順にグルーピングして処理を行
なう 比較例３：コイルの板幅順にグルーピングして処理を行
なう 第２表より明らかなごとく、本発明方法によれば、従来
法に比べて焼鈍時間が短かくなり、本発明方法が好まし
いことがわかる。
行なう 比較例２：コイルの重量順にグルーピングして処理を行
なう 比較例３：コイルの板幅順にグルーピングして処理を行
なう 第２表より明らかなごとく、本発明方法によれば、従来
法に比べて焼鈍時間が短かくなり、本発明方法が好まし
いことがわかる。
第１図は、バッチ型焼鈍炉を示す断面概要図、第２図は
、昇温時間（τｈ）の函数に含まれるｆ２（Ｔｉ）の函
数形を示すグラフ、第３図は、昇温時間（τｈ）とＢＶ
石τ：１η−の関係を示すグラフ、第４図および第５図
は、冷却時間（τ。 ）の函数に含まれるｇｌおよびに３の函数形を示すグラ
フ、第６図は、コイルのグルーピング手順を示すフロチ
ャートである。
、昇温時間（τｈ）の函数に含まれるｆ２（Ｔｉ）の函
数形を示すグラフ、第３図は、昇温時間（τｈ）とＢＶ
石τ：１η−の関係を示すグラフ、第４図および第５図
は、冷却時間（τ。 ）の函数に含まれるｇｌおよびに３の函数形を示すグラ
フ、第６図は、コイルのグルーピング手順を示すフロチ
ャートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個のタイトコイルをバッチ型焼鈍炉で焼鈍する
にあたり、タイトコイルをその材質・用途等により規定
される焼鈍温度および均熱時間に基づいて区分けし、各
区分けに属するコイルについて、Ｂ Ｖが！１汀（但し
、Ｂ、ＤｏおよびＤｉはそれぞれコイルの板幅、外径お
よび内径を表わす。 ）なる関数により、焼鈍温度まで到達するに要する昇温
時間および焼鈍温度から炉外抽出温度まで冷却するに要
する冷却時間を算出し、所望の焼鈍温度および均熱時間
の範囲内で全てのタイトコイルの焼鈍に要する時間が最
小となるようにコイルをグルーピングし、そのグループ
ごとに一括して炉内で焼鈍することを特徴とするタイト
コイルの焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8625177A JPS5835248B2 (ja) | 1977-07-18 | 1977-07-18 | タイトコイルの焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8625177A JPS5835248B2 (ja) | 1977-07-18 | 1977-07-18 | タイトコイルの焼鈍方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5420913A JPS5420913A (en) | 1979-02-16 |
| JPS5835248B2 true JPS5835248B2 (ja) | 1983-08-01 |
Family
ID=13881590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8625177A Expired JPS5835248B2 (ja) | 1977-07-18 | 1977-07-18 | タイトコイルの焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835248B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240827A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-09 | Anritsu Corp | 小型電磁継電器 |
-
1977
- 1977-07-18 JP JP8625177A patent/JPS5835248B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240827A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-09 | Anritsu Corp | 小型電磁継電器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5420913A (en) | 1979-02-16 |
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